JP2018024050A - ドレス方法およびワークの研削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】砥石やドレスダイヤの摩耗等により、砥石へのドレスばらつきが発生するのを簡便な方法により防止する。【解決手段】砥石軸３の位置とドレス装置１１の位置とに基づいて砥石径を算出し、インライン定寸装置１０で測定したワーク６の実寸法に基づいて得られた研削完了時点での砥石軸３の位置Ａ１と、砥石径に基づいて算出した研削完了予定時の砥石軸３の位置Ａ０とを比較して砥石軸３の位置偏差Ｒを求める。位置偏差Ｒが所定の範囲を超えていれば、位置偏差Ｒに対応した量を積算して積算量Ｍとして記憶し、ドレス開始時期において、積算量Ｍが設定範囲を超えているときは、積算量Ｍに応じた補正ドレスを行う。【選択図】図６

Description

本発明は研削盤で使用される砥石のドレス方法及びワークの研削方法に関する。

金属等の研削加工において、大量のワークを加工すると、砥石の目詰まりや摩耗に起因して研削精度が低下する。そのため、従来から、予め設定された個数のワークの研削が終了すると、ドレス装置を砥石に向けて送り込み、ドレス装置に保持されたドレスダイヤを砥石の研削面に切り込ませてドレスを行い、砥石の切れ味を回復させる処理が一般に行われてきた。

ところで、内面研削盤等では、円盤状または円筒状の砥石が砥石軸を中心として回転し、研削が行われる。ワークの累積研削量が増大するにつれ、研削面である外周面が摩耗のため半径方向の内側に後退し、砥石径が減少する。砥石をドレスする際に十分なドレス量を確保するためには、砥石径の減少を考慮してドレスダイヤの切り込み量を調整する必要があった。

砥石径の減少を考慮したドレス方法の一例として、特許文献１には、砥石径および砥石径の減少量に応じてドレス装置の送り量を調整する技術が開示されている。

また、特許文献２には、ワークの研削前後での砥石の実半径を算出し、その減少量に基づき、ドレス装置の送り量を決定する技術が開示されている。

特許文献３には、ワークの研削前後での砥石の送り量の差を求め、所定の削り代を差し引いた値からドレス装置の送り調整量を決定する技術が開示されている。

特開昭６４−２７８５７号公報 特開平１−２４６０７２号公報 特開平２−４８１７２号公報

しかし、砥石のドレス量を最適に調整するためには、砥石径だけでなく、ドレスダイヤの摩耗も考慮する必要がある。ドレスダイヤの摩耗が進むと、設定された量だけドレス装置を砥石に向けて送っても、砥石の研削面に対するドレスダイヤの実際の切り込み量は設定値よりも小さくなる。場合によっては、ドレス中に砥石とドレスダイヤとが接触しないおそれもあった。

上記したように砥石やドレスダイヤの摩耗量が考慮されていない場合や、インライン定寸装置の測定値の誤差が生じた場合等には、砥石径が誤って認識されるおそれがある。このような場合には、砥石の早送り時に砥石とワークとが衝突して砥石ないしワークが破損したり、あるいは砥石のドレスが不十分となり、研削精度不良となるおそれがあった。 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、簡便な方法で砥石のドレスの安定化を図り、ワークの研削精度の維持を図ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明のドレス方法は、予め算出された砥石径およびワークの仕上げ目標寸法を用いて、研削完了予定時の砥石軸の位置と研削完了時の砥石軸の位置との差を求め、この差に基づいて砥石のドレス量を補正することを特徴とする。

具体的には、本発明のドレス方法は、砥石軸に保持されてワークを研削する砥石を有する研削盤における砥石をドレス装置を用いてドレスするドレス方法であって、砥石軸の位置とドレス装置の位置とに基づいて砥石径を導出するステップと、砥石径とワークの仕上げ目標寸法とに基づいて研削完了予定時の砥石軸の位置を算出するステップと、ワークを研削した後、研削盤に設けられたインライン定寸装置によって測定された研削完了時のワークの寸法に基づいて得られた研削完了時の砥石軸位置を記憶し、研削完了時の砥石軸の位置と研削完了予定時の砥石軸の位置とを比較して砥石軸の位置偏差を算出するステップと、位置偏差が所定の範囲を超えたときは、所定の範囲を超えた回数に応じて、位置偏差に対応した量を積算した積算量を記憶するステップと、を備え、積算量が設定範囲を超えているときは、予め設定されたドレスに対して積算量に応じた補正を行うことを特徴とする。

本方法によれば、研削前後の砥石軸の位置に基づいて、その偏差を求め、偏差に対応した量を積算して、その積算量に応じた補正ドレスを行うことで、ワーク研削中の砥石の摩耗あるいはドレスダイヤの摩耗等に起因した砥石径の変動によらず、砥石の研削面に対して適切な量のドレスを行うことが可能となる。これにより、研削精度を維持でき、また、砥石寿命の適切な管理が可能となって生産性の向上、生産コストの削減が図れる。また、砥石軸の位置とドレス装置の位置とから砥石径を算出するため、砥石とドレスダイヤとの接触検知機構が不要となり、設備の小型化及び設備コストの抑制が図れる。

積算量は、正または負の値である単位補正量を、位置偏差が所定の範囲を超えたワーク毎に加算して得られる値であるのが好ましい。

本方法によれば、砥石やドレスダイヤの摩耗以外で生じる位置偏差の影響を一定以下に抑え、砥石とワークとの衝突を防止し、砥石やワークの破損、あるいは研削盤の故障等を回避できる。

ドレスにおいて、ドレス装置に対する砥石軸の送り込みは複数回に分けて行うのが好ましい。

本方法によれば、１回の砥石軸の送り込み量を小さくでき、砥石とドレス装置との位置把握に誤差があったとしても、砥石とドレスダイヤとが急激に衝突していずれか一方または両方ともが破損するのを防止できる。

積算量が、ドレスにおける砥石軸の１回当たりの送り量の整数倍と異なる場合は、ドレスの補正時の補正量が、積算量の絶対値以上で、かつ、砥石軸の１回あたりの送り量の整数倍となる最小値になるよう、砥石軸の送り回数の補正を行うのが好ましい。

本方法によれば、砥石軸の１回あたりの送り込み量を不規則に変える必要がなく、装置制御が安定する。また補正量を上記の通り定めることで、砥石への過度のドレスや、あるいはドレス不足を防止できる。

ドレスの補正において、砥石径と、ワークの仕上げ目標寸法と、研削完了予定時の砥石軸の位置と、研削完了時での砥石軸の位置と、を研削盤の制御装置に設けられた記憶部にそれぞれ記憶し、位置偏差の算出に用いるのが好ましい。

本方法によれば、各種データの算出を確実かつ迅速に行うことができる。

また、本発明のワークの研削方法は、上記のいずれかのドレス方法により砥石をドレスするステップと、ドレスされた砥石を用いてワークを研削するステップと、を備える。

本方法によれば、研削前後の砥石軸の位置に基づいて、その偏差を求め、偏差に基づいて補正ドレスを行うことで、ワーク研削中の砥石あるいはドレスダイヤの摩耗等に起因した砥石径の変動によらず、砥石の研削面に対して適切な量のドレスを行うことが可能となる。このことにより、研削精度が安定したワークの研削を行える。

上記構成によれば、砥石やドレスダイヤの摩耗等に起因した砥石径の算出誤差を補正し、確実に砥石をドレスできる。従って、研削精度の維持が図れる。

本発明の実施形態１における内面研削盤の概略図である。 研削前のワークと砥石との位置関係を示す模式図である。 研削後のワークと砥石との位置関係を示す模式図である。 研削後のワークと砥石との位置関係を示す模式図の別の例である。 砥石のドレスにおける砥石とドレス装置との位置関係を示す模式図である。 本発明の実施形態１におけるワークの研削フローチャートである。 本発明の実施形態２における砥石軸の送り回数と送り量との関係を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

なお、本明細書では、ドレスと次のドレスの間の期間をドレス間隔と呼ぶことにする。

（発明の実施形態１）
図１は、本実施形態における内面研削盤の概略図である。

内面研削盤１は、砥石２を固定、保持する砥石軸３と、砥石軸３をその中心軸の周りに回転させる砥石軸回転機構４と、図１に示したＸＹ方向に砥石軸３を移動させる砥石軸送り機構５とを備えている。

また、内面研削盤１は、ワーク６を固定、保持するチャック装置７と、ワーク６を回転させるワーク主軸８と、ワーク主軸８をその中心軸の周りに回転させるワーク主軸回転機構９とを備えている。インライン定寸装置１０は、研削前及び研削中のワーク６の内径をインラインで測定し、ワーク６の内径が目標寸法となったときに出力がゼロ点となるように設定されている。なお、インライン定寸装置１０の細部は図示しない。

ドレス装置１１は、単石ダイヤモンド等でできたドレスダイヤ１２を先端に有している。ドレスを行う際には、砥石軸３が、ＸＹ方向に移動して、砥石２の外周面とドレスダイヤ１２と接触する。なお、ドレスダイヤ１２を移動させる送り機構（図示せず）を備えていてもよい。

また、砥石軸３と、砥石軸回転機構４と、砥石軸送り機構５と、チャック装置７と、ワーク主軸８と、ワーク主軸回転機構９と、インライン定寸装置１０と、ドレス装置１１とはいずれも図示しないベッドに配設されている。

研削盤制御装置１３は、砥石軸回転機構４と、砥石軸送り機構５と、ワーク主軸回転機構９と、ドレス装置１１の送り機構の動作とを制御するとともに、砥石２と、砥石軸３と、ワーク６と、ワーク主軸８と、ドレス装置１１との各々の位置を算出するため、入力部１４と、演算処理部１５と、記憶部１６と、駆動制御部１７と、操作盤１８と、表示部（報知部）１９とを備えている。

入力部１４には、砥石軸回転機構４と、砥石軸送り機構５と、ワーク主軸回転機構９と、ドレス装置１１の送り機構とから、これらの位置や動作状態に関する信号が入力される。インライン定寸装置１０からの出力信号もまた入力される。また、砥石軸回転機構４の電力を検出し監視する電力監視部（図示せず）を有している。

演算処理部１５は、入力部１４からの信号または記憶部１６に保持された信号を受けて、砥石軸３やドレス装置１１等の位置を算出するとともに、インライン定寸装置１０からの出力信号に基づき、砥石軸３やドレス装置１１等の動作制御信号を出力する。

記憶部１６は、入力部１４からの信号または演算処理部１５からの出力信号を記憶し、演算処理部１５からの要求に応じて、演算処理時に必要なデータを演算処理部１５に出力する。

駆動制御部１７は、演算処理部１５からの信号を受けて、図示しない駆動回路に制御信号を送り、砥石軸回転機構４と、砥石軸送り機構５と、ワーク主軸回転機構９と、ドレス装置１１の送り機構との動作をそれぞれ制御する。

操作部１８は、例えば、砥石軸３や、ワーク６や、ドレス装置１１等の位置座標やワークの目標寸法等を直接入力するために用いる。研削プログラムの呼び出しや入力等も操作部１８を介して行う。

表示部１９は、入力データや呼び出したプログラムの確認や、研削中の各機構の動作状態や、砥石軸３の位置や、ワーク６の研削中寸法等を画面に表示する。また、ワークのロット処理終了や、装置の異常や、プログラムエラー等が生じた際には、表示画面、警報ランプ、音声出力またはブザー音等を通じて作業者に装置の状態を知らせる報知部としても機能する。

研削盤のデータ入出力がシステム上で管理されている場合には、システムに対して処理終了や異常等を知らせる信号を発信する。

次に、本実施形態において、ワークの研削前後での砥石、砥石軸およびワークとの位置関係の変化を説明する。

図２は、本実施形態における、研削前の砥石と砥石軸とワークとの位置関係を示す模式図である。また、図２は図１におけるＹ軸方向から砥石２及びワーク６を見た図である。

ワーク６と砥石軸３とは中心軸が一致するように位置合わせを行う。

砥石２の半径をＤ０、インライン定寸装置１０で測定したワーク６の研削前の内径から算出した半径をＲ０、ワーク６の研削完了予定内径から算出した半径をＲ１とすると、研削完了時の砥石軸３のワーク半径方向の送り量Ｓは
Ｓ＝Ｒ１−Ｄ０ （式１）
で表される。

図３は、本実施形態における、研削後の砥石と砥石軸とワークとの位置関係を示す模式図であり、図４は、図３に示す模式図の別の一例である。図５は、本実施形態における、ドレス前後の砥石と砥石軸とドレス装置との位置関係を示す模式図であり、図５（ａ）は図３の下側に示した模式図、図５（ｂ）は図４の下側に示した模式図にそれぞれ対応している。また、図３及び図４は、図１におけるＹ軸方向から砥石２及びワーク６を見た図である。

図３における上側の図は、研削前の砥石径と研削後の実際の砥石径とが同じ場合の砥石２と砥石軸３とワーク６との位置関係を示す。

この場合の砥石軸３のワーク半径方向の送り量Ｓは上記の（式１）に一致する。

次に、図３における下側の図は、例えば、砥石２が摩耗し、研削前の砥石径Ｄ０からΔＤだけ砥石径が減少した場合の砥石２と砥石軸３とワーク６との位置関係を示す。この場合の砥石軸３のワーク半径方向の送り量Ｓは
Ｓ＝Ｒ１−Ｄ０＋ΔＤ （式２）
で表される。なお、ワークの半径方向で外周に向かう方向をプラスとしている。

この場合において、ドレス開始時期が到達したとすると、図５（ａ）に示すように、研削盤制御装置１２の記憶部１５に記憶された砥石径よりも実際の砥石径はΔＤだけ減少している。そのため、砥石のドレスのために最適な切り込み量Ｄ１分だけ砥石軸３がドレスダイヤ１２に向けて送り込まれたとしても、実際の切り込み量は（Ｄ１−ΔＤ）となり、ドレスが十分に行われないおそれがある。特に、研削途中で砥石の異常摩耗等が発生した場合には、ドレス間隔との関係では砥石にドレスが行われないおそれもある。

図４における上側の図は、図３における上側の図と同様に研削前の砥石径と研削後の実際の砥石径とが同じ場合を示し、砥石軸３のワーク半径方向の送り量Ｓは上記の（式１）に一致する。

次に、図４における下側の図では、研削前の砥石径Ｄ０からΔＤだけ砥石径が大きく算出された場合の砥石２と砥石軸３とワーク６との位置関係を示す。この場合の砥石軸３のワーク半径方向の送り量Ｓは
Ｓ＝Ｒ１−Ｄ０−ΔＤ （式３）
で表される。なお、ワークの半径方向で外周に向かう方向をプラスとしている。

本実施形態において、ドレスダイヤ１２の位置は、ドレス装置１１と砥石軸３との位置座標に基づき、かつドレス装置１１からドレスダイヤ１２の先端までの距離が一定であるとして算出している。

ドレスダイヤ１２が、例えば摩耗等により減っていると、図４における下側の図に示すように、実際の砥石径は研削前に算出した砥石径よりも大きい値を示す。従って、（式３）に表されるごとく、砥石軸３の送り量Ｓが図４の上側に示した場合と比べて減少するのである。

この状態は、砥石２に対して適切な量のドレスが行われていない状態だと言え、次にドレスを行う際には、砥石のドレスのために最適な切り込み量Ｄ１分のドレスは最低限、行う必要がある。また、砥石径を算出値と合わせるためには、ドレスダイヤの摩耗量ΔＤを加えた値、すなわち、（Ｄ１＋ΔＤ）が必要な切り込み量となる。

以上、検討したように、砥石の摩耗、あるいはドレスダイヤの摩耗等によって、実際の砥石径と、砥石軸の送り量をもとに算出された砥石径とは偏差を生じることがある。

そこで、これら砥石径算出時の偏差をドレス量の補正に用いることで、砥石の研削面に適切なドレスを行える方法を本発明者は見いだした。

以下、本発明のドレス方法をフローチャートを用いて具体的に説明する。

図６は、本実施形態におけるワークの研削フローチャートである。

まず、最初の機械の立ち上げ時には、手動で砥石２とワーク６との位置決めを行う。ロット処理開始前に試し研削を行う場合も同様に手動で位置決めを行う。また、砥石径はゲージ等で実測する。砥石の交換時は、下記の通り位置座標を基準として算出する。

操作部１８を介して砥石径とワーク６の仕上げ目標寸法とを入力部１４にそれぞれ入力し、記憶部１６に記憶する。位置決めによって定められた砥石軸３の位置と、ワーク６の位置と、ドレスダイヤ１２の位置も同様に操作部１８を介して入力部１４に入力し、記憶部１６に記憶する。このとき、砥石軸３の位置と、ワーク６の位置と、ドレスダイヤ１２の位置とはドレス装置１１の位置座標を基準として定められる。また、以降に出てくる各種の位置もドレス装置１１の位置座標を基準として算出する。なお、最初の位置決めの時の位置座標を基準とすることもできる。

なお、最初のドレスが行われた以降は、砥石軸３の位置とドレス装置１１の位置とに基づいて砥石径を算出する（ステップＳ１）。

次に、予め入力したワーク６の仕上げ目標内径とステップＳ１で算出した砥石径とに基づいて、研削完了予定時の砥石軸３の位置Ａ０を算出し、砥石軸３の位置Ａ０を記憶部１６に記憶する（ステップＳ２）。

インライン定寸装置１０により研削前のワーク６の内径を測定する（ステップＳ３）。この測定結果に基づき、ワーク６の取代が正常かどうかを判断する（ステップＳ４）。

取代が過小の場合は、研削が十分に行われず、ワークが不良品となるおそれがある。

取代が過大の場合は、砥石の早送りの際に、砥石とワークとが接触して、砥石が割れたり、研削盤が故障したりするおそれがある。

ステップＳ４において、取代が異常と判断されたワークは、不良品として排出されるか、表示部（報知部）１９により、近くにいる作業者に通知して、適正なワークがセットされているかを確認してもらう。

次に、砥石２をワーク６の内面に向けて早送りする。早送り後は、砥石２の送り速度を遅くして引き続き砥石２をワーク６の内面に向けて送り込む。本実施形態では、早送り終了から後述する砥石とワークとの接触までの期間を「準急送り」という。砥石２とワーク６とが接触すると、砥石軸回転機構４の負荷電力が急激に上昇する。入力部１４内の電力監視部（図示せず）によりこの変化を監視しており、負荷電力上昇値が所定値以上となった場合は、砥石２とワーク６とが接触したと判断して、以降、砥石２の送り速度を変化させて、ワークの研削を行う。研削は、ワークの表面変性部等を除去する研削（以下、「黒皮研削」という）粗研削、仕上げ研削、スパークアウトの順で行い、この切り替えはインライン定寸装置１０によって測定された寸法に基づき決定する。砥石２の送り速度は（早送り）＞（準急送り）＞（黒皮研削）＞（粗研削）＞（仕上げ研削）の順である。なお、スパークアウトでは、砥石２のワーク６への切り込みは行わない（ステップＳ５）。

なお、砥石２とワーク６とが接触したと判断した位置Ｂ１は、ドレス装置１１の位置座標を基準に砥石軸３の位置を検出して求めている。

インライン定寸装置１０がゼロ点を出力するとワークの研削が完了する。このときの砥石軸３の位置Ａ１を記憶部１６に記憶する（ステップＳ６）。

ワーク研削完了時に、これまでカウントされた研削処理個数に基づき、ロット処理が完了したかどうかを判断する（ステップＳ７）。ロット処理が完了していればエンドとなり、研削完了予定時の砥石軸３の位置Ａ０と研削完了時の砥石軸３の位置Ａ１とに基づき、その位置偏差Ｒ（以下、偏差Ｒという）を算出する（ステップＳ８）。

具体的には、
Ｒ＝Ａ１−Ａ０ （式４）
である。

つまり、ワーク６の中心から見て、研削完了時の砥石軸３の位置Ａ１が、研削完了予定時の砥石軸３の位置Ａ０よりもワーク６の外周側にあるとき、偏差Ｒがプラスとなる。

算出された偏差Ｒが所定の範囲内かどうかを判断する（ステップＳ９）。また、この場合の所定の範囲とは、砥石の材質、砥石径、砥石軸のたわみ、ワークの加工個数等に依存した値である。

なお、本実施形態では、研削終了時に処理個数をカウントする。

ステップＳ９において、算出された偏差Ｒが所定の範囲を超えた場合は、単位補正量を偏差Ｒの代わりに記憶部１６に記憶する（ステップＳ１３）。このとき、偏差Ｒがマイナスであれば、マイナスの値が、プラスであればプラスの値が記憶される。例えば、単位補正量を１μｍとし、偏差Ｒがプラスであれば、記憶部１６に”＋１μｍ”と記憶し、偏差Ｒがマイナスであれば、記憶部１６に”−１μｍ”と記憶する。

ステップＳ１３において、単位補正量は、積算されて記憶部１６に記憶される。例えば、単位補正量を１μｍとし、偏差Ｒが所定の範囲を超えたワークの個数が５個だとする。１回目の値がマイナス、２回目から５回目の値がプラスだとすると、積算量Ｍは、＋３μｍとなる。

また、上記の単位補正量は正または負の値をとり、その符号は偏差Ｒの値によって決定される。この単位補正量を、偏差Ｒが所定の範囲を超えたワークの個数毎に加算して得られる値が積算量Ｍであり、この値は、偏差Ｒに対応する量といえる。

なお、単位補正量は、砥石径やステップＳ１２で行われるドレスの量等により、適宜、決められる。

次に、ドレス開始時期に到達したかを判断する（ステップＳ１０）。ドレス開始時期に達していなければ、研削したワークを除去し、次のワークをセットして、研削前の寸法測定（ステップＳ３）に進む。

ドレス開始時期に到達していれば、ステップＳ９で記憶部１６に記憶した積算量Ｍが設定範囲以内かどうかを判断する（ステップＳ１１）。

この場合の設定範囲は、例えば２μｍ以内とする。積算量Ｍがマイナスになったときは、積算量Ｍの絶対値で設定範囲以内かどうかが判断される。

また、ステップＳ９において、偏差Ｒが所定の範囲を超えない状態でドレス開始時期に到達していれば、積算量Ｍが２μｍ以内であることは言うまでもない。例えば、積算量Ｍの設定範囲は０を含みうる。

なお、本実施形態において、積算量Ｍの設定範囲を２μｍ以内とするのはあくまで一例であり、この範囲は、砥石径やワークの研削量等により適宜変更されるものである。

上記の積算量Ｍが２μｍ以内であれば、予め決められた送り量だけ砥石軸３をドレスダイヤ１２に向けて送り込み、ドレスダイヤ１２を砥石２の外周面に切り込ませてドレスを行う（ステップＳ１２）。

本実施形態においては、砥石軸３の送り量は１０μｍとする。なお、この値は一例であり、砥石径やワークの研削個数、取代などに応じて適宜変更されるのは言うまでもない。

上記の積算量Ｍが２μｍを超えていれば、補正ドレス、すなわち、予め決められた送り量に対してステップＳ１３で算出した偏差Ｒに対応する量だけ砥石軸３の送り量を変化させ、ドレスダイヤ１２を砥石２の外周面に切り込ませてドレスを行う（ステップＳ１４）。

ここで、偏差Ｒに対応する量とは、上記の積算量Ｍである。

積算量Ｍがマイナスになったときは、積算量Ｍの絶対値、つまり、プラスの値が予め決められた送り量に加算される。

積算量Ｍがマイナスになったとき、すなわち、研削完了後の砥石径が、研削完了前の砥石径よりも大きく算出されている場合は、図４の下側の図で説明したように、砥石２に対して適切な量のドレスが行われていない状態である。

よって、この場合は、例えば、ドレスダイヤの摩耗による砥石のドレス不足を解消し、実際の砥石径を砥石径の算出値に合わせ込むために、補正ドレスが行われる。

位置偏差が生じる主な原因は、砥石やドレスダイヤの摩耗であるが、その他に砥石の切れ味の変化や、熱による砥石軸やワーク主軸の変位（伸び）、研削盤に対するティーチング不良等、様々なものがある。

偏差Ｒの積算値を、そのまま補正ドレス時の補正量とすると、砥石とワークとの衝突が生じる可能性もある。

よって、偏差Ｒの代わりに単位補正量を用い、偏差Ｒの正負はそのまま使って積算量Ｍを算出することで、砥石やドレスダイヤの摩耗以外で生じる偏差の影響を小さくしている。

また、砥石とワークとの衝突を防止するため、積算量Ｍには、予めプラスの値である上限値が定められており、積算過程において、実際の積算量が上限値を超えたとしても、記憶部１６の値は書き換わらず、上限値のままである。

ステップＳ１２またはステップＳ１４が完了したら、ステップＳ１に戻って、砥石軸３の位置とドレス装置１１の位置とに基づき砥石径を再算出する。再算出された砥石径は記憶部１６に記憶される。また、再算出された砥石径を用いて砥石軸３の位置補正を行う。

算出された砥石径が砥石交換限界に近づいていれば、表示部（報知部）１９を介して、研削盤１の近傍にいる作業者ないしはシステムにその旨を報知する。

本実施形態によれば、ワークの研削前後の砥石軸の位置に基づいて、その偏差を求め、偏差に基づいた補正ドレスを行うことで、ワーク研削中の砥石の摩耗あるいはドレスダイヤの摩耗や脱落等に起因した砥石径の変動によらず、砥石の研削面に対して適切な量のドレスを行うことが可能となる。その結果、研削精度の維持が図れ、また、砥石寿命の適切な管理が可能となって生産性の向上、生産コストの削減が図れる。

また、砥石径を算出するのに、砥石軸やドレス装置の位置に基づいて行うため、砥石とドレスダイヤとの接触検知機構が不要となり、装置の小型化及び設備コストの抑制が図れる。また、ドレス毎に砥石径を再算出するため、砥石の交換時期を正しく報知できるとともに、ドレス直後の研削において、早送り時に砥石とワークとが衝突するのを防止することができる。

（発明の実施形態２）
上述したように、砥石のドレス前における砥石の実半径、ドレスダイヤの実位置等は、研削工程やドレス工程に影響を受けやすい。また、適切なドレスを行うのに必要な砥石軸の送り量が多い場合は、ドレスダイヤが一度に砥石に切り込む量が大きくなり、砥石とドレスダイヤの過度の接触等で、双方のいずれかまたは両方が破損するおそれがある。

そこで、本実施形態においては、必要な砥石軸の送りを複数回に分けて行うことで上記の問題を解決した。

図７は、本実施形態における砥石軸の送り回数と送り量との関係を示す模式図である。例えば、適切な砥石のドレスを行うのに必要なドレスダイヤ１２の切り込み量Ｄ１が１０μｍであるとすると、砥石のドレスを行う際、一度に砥石軸３を１０μｍ送り込むのではなく、２μｍづつ５回に分けて送り込むとする。

ここで、ドレス開始時期に達したときの積算量Ｍが＋３μｍであるとする。この場合は、図６に示したステップＳ１４における補正ドレスが行われる。また、ワークの半径方向でかつワークの外周に進む方向がプラスであることは実施形態１と同じである。

図７（ａ）に示したように、ドレスステップにおいて、１回目の砥石軸３の送りでは砥石２とドレスダイヤ１２とは接触せず、２回目以降の砥石軸３の送りで砥石２に対してドレスダイヤ１２が接触する。続けて２μｍづつ砥石軸３の送りを行い、ドレスダイヤ１２を砥石２に切り込ませてドレスが完了する。

この場合、積算量Ｍは３μｍであるが、この分の補正を行おうとすると、砥石軸３の送り量は、砥石軸３の１回あたりの送り量の整数倍である４μｍとなる。よって、砥石２に対する実際のドレス量は設定の値より１μｍ大きくなるが、砥石２とドレスダイヤ１２との過度の接触は抑えられ、双方の破損が抑制される。

次に、積算量Ｍが−３μｍであるとする。

図７（ｂ）に示すように、砥石軸３の送りを５回行って、ドレスダイヤ１２が砥石２に対して１０μｍだけ切り込む。さらに、積算量Ｍの絶対値、つまり、＋３μｍの切り込みが必要であるが、これは、砥石軸３の１回あたりの送り量の整数倍と異なる。

このような場合は、積算量Ｍの上限値を超えていなければ、積算量Ｍの絶対値以上で、かつ、砥石軸の１回あたりの送り量の整数倍となる最小値（以下、補正積算量という）だけドレスダイヤ１２を砥石２に切り込ませる。

上記の場合であれば、＋４μｍだけ追加でドレスダイヤ１２を砥石２に切り込ませる。

なお、補正積算量が、積算値Ｍの上限値を超えていれば、追加で切り込む量は、上限値以下で、かつ、砥石軸の１回あたりの送り量の整数倍となる最大値に修正される。

以上のように、本実施形態によれば、砥石のドレスにおいて、所定の切り込み量を複数回に分けて行うことで、実施形態１に示した補正ドレスを行う際にも、砥石とドレスダイヤとの過度の接触、または砥石への過度のドレスを抑制できる。このことにより、砥石ないしドレスダイヤの破損を防止し、これらの交換頻度を低下させずに、装置の長寿命化および生産性の向上、生産コストの削減が図れる。

実施形態１、２において、ドレス間隔は一定であっても良いが、例えば、砥石径の減少に応じてドレス間隔を短くする等変化させても良い。

なお、実施形態１、２において、インライン定寸装置の構造はゲージに限られるものでなく、他の構成、例えば光学測定系を用いても良い。

また、ドレスダイヤを用いて砥石をドレスする例を示したが、ドレスダイヤの代わりに円盤状または円筒状のロータリーダイヤを用いても良い。

なお、ロータリーダイヤを用いる場合は、ドレスダイヤの先端にあたるロータリーダイヤの外周面とドレス装置の位置基準との差、この場合はロータリーダイヤの半径にあたるが、この値は予め入力しておき、記憶部１６に記憶しておく。また、ロータリーダイヤの半径も摩耗等で変動するが、例えば、ドレス終了時点で再度、半径を計測するか算出し直す等して補正し、補正された半径の値を記憶部１６に記憶しておくと、砥石径の誤認識を防止できる。

また、実施形態１、２において、内面研削盤の例を示したが、本発明は、砥石が回転軸の周りに回転し、砥石の外周側面が研削面となる構造の研削盤、例えば円筒状のワークの外周面を研削する外周研削盤等にも適用可能である。

本発明は、ドレス装置を備えた研削盤における砥石のドレス及びワークの研削に適している。

１ 内面研削盤
２ 砥石
３ 砥石軸
４ 砥石軸回転機構
５ 砥石軸送り機構
６ ワーク
７ チャック装置
８ ワーク主軸
９ ワーク主軸回転機構
１０ インライン定寸装置
１１ ドレス装置
１２ ドレスダイヤ
１３ 研削盤制御装置
１４ 入力部
１５ 演算処理部
１６ 記憶部
１７ 駆動制御部
１８ 操作部
１９ 表示部（報知部）

Claims (6)

1. 砥石軸に保持されてワークを研削する砥石を有する研削盤における前記砥石を、ドレス装置を用いてドレスするドレス方法であって、
   前記砥石軸の位置と前記ドレス装置の位置とに基づいて砥石径を導出するステップと、
   前記砥石径と前記ワークの仕上げ目標寸法とに基づいて研削完了予定時の前記砥石軸の位置を算出するステップと、
   前記ワークを研削した後、前記研削盤に設けられたインライン定寸装置によって測定された研削完了時の前記ワークの寸法に基づいて得られた研削完了時の砥石軸位置を記憶し、前記研削完了時の砥石軸の位置と前記研削完了予定時の砥石軸の位置とを比較して前記砥石軸の位置偏差を算出するステップと、
   前記位置偏差が所定の範囲を超えたときは、前記所定の範囲を超えた回数に応じて、前記位置偏差に対応した量を積算した積算量を記憶するステップと、を備え、
   前記積算量が設定範囲を超えているときは、予め設定されたドレスに対して前記積算量に応じた補正を行う、ドレス方法。
2. 前記積算量は、正または負の値である単位補正量を、前記位置偏差が前記所定の範囲を超えたワーク毎に加算して得られる値である、請求項１に記載のドレス方法。
3. 前記ドレスにおいて、前記ドレス装置に対する前記砥石軸の送り込みは複数回に分けて行う、請求項１または２に記載のドレス方法。
4. 前記積算量が、前記ドレスにおける前記砥石軸の１回当たりの送り量の整数倍と異なる場合は、前記ドレスの補正時の補正量が、前記積算量の絶対値以上で、かつ、前記砥石軸の１回あたりの送り量の整数倍となる最小値になるよう、前記砥石軸の送り回数の補正を行う、請求項３に記載のドレス方法。
5. 前記砥石径と、前記ワークの仕上げ目標寸法と、前記研削完了予定時の砥石軸の位置と、前記研削完了時での砥石軸の位置と、を前記研削盤の制御装置に設けられた記憶部にそれぞれ記憶し、前記位置偏差の算出に用いる、請求項１ないし４のいずれかに記載のドレス方法。
6. ワークの研削方法であって、
   請求項１ないし５のいずれかに記載のドレス方法により前記砥石をドレスするステップと、
   ドレスされた前記砥石を用いて前記ワークを研削するステップと、を備えるワークの研削方法。

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